CN103045804B - 一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于不锈钢制备方法技术领域，具体涉及一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法。本发明主要解决VOD冶炼超低碳氮不锈钢时密封不严，钢包吊入罐对准底吹氩气顶头的处理时间长而导致钢水温度下降较大的问题。本发明的技术方案为：一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法，控制单嘴精炼炉的单嘴浸渍管内径和钢包内径之比，在钢包底部设两块底吹砖，在一定初始条件下经下述两步完成：（1）将单嘴浸渍管***钢包钢水中，接通单嘴精炼炉两个底吹氩气管；（2）根据铬含量不同45min~75min内完成冶炼C+N<0.025％的方法。本发明具有脱碳脱氮速度快、.冶炼过程避免增碳增氮、节省密封圈的优点。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢制备方法技术领域，具体涉及一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法。
背景技术
目前大规模冶炼超低碳氮不锈钢的方法为VOD和AOD法，单嘴精炼炉也只用于冶炼超低碳氮碳钢。①VOD(真空罐内钢包吹氧脱碳法)采用罐式真空环境，顶吹氧气，底吹氩气达到冶炼超低碳氮不锈钢的目的，在控制钢水温度1560℃～1680℃，到站碳含量0.2％～0.6％，氮含量0.005％～0.03％的条件下，钢包和钢水全部入罐后抽真空，真空下控制氧气流量和底吹氩气流量搅拌钢水达到脱碳脱氮冶炼超低碳氮不锈钢，本方法采用罐式真空产生了喷溅大，冶炼周期长，密封圈寿命低，钢包耐材寿命短的问题。②AOD（氩气氧气混吹脱碳炉）采用氩气和氧气按照不同比例混合吹炼脱碳，在控制钢水温度1460℃～1560℃，到站碳含量0.9％～2.5％，氮含量0.03％～0.08％的条件下，加入AOD炉冶炼。但是只能冶炼低铬含量的超低碳氮不锈钢，不能冶炼铬含量大于14％的超低碳氮不锈钢。③单嘴精炼炉采用罐式真空环境，顶吹氧气，底吹氩气达到冶炼超低碳氮碳钢的目的，在控制钢水温度1560℃～1680℃，到站碳含量0.02％～0.08％，氮含量0.001％～0.004％的条件下，单嘴浸渍管浸入钢包钢水中完成脱碳脱氮。本方法有喷溅小，冶炼周期短，浸渍管耐材寿命长，不使用密封圈的优点，但是由于只用于冶炼碳钢，对单嘴浸渍管内径：钢包内径之比，钢包底吹砖数量没有特殊要求。
发明内容
本发明主要针对VOD冶炼超低碳氮不锈钢时密封不严，钢包吊入罐对准底吹氩气顶头的处理时间长而导致钢水温度下降较大的问题，提供一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法。
本发明为解决上述问题而采取的技术方案为：
一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法，其中：控制单嘴精炼炉的单嘴浸渍管内径和钢包内径之比为0.4～0.6，在钢包底部设两块底吹砖，控制钢水温度为1560～1660℃，钢水中碳的质量分数为0.2～0.6％，氮的质量分数为0.005～0.025％，铬的质量分数为11～22％的初始条件下进行如下步骤：
（1）钢水到站后，将单嘴浸渍管***钢包钢水中400～700mm处，接通单嘴精炼炉两个底吹氩气管；
（2）抽真空到70000～50000Pa,下氧枪枪位到2000～2400mm，氧气流量为17～20Nl/h/t钢，其中一块底吹砖氩气流量为0.2Nl/min/t钢，另一块不开，随着CO+CO2质量分数的降低，真空度下降，增加底吹砖氩气流量为1Nl/min/t钢，氧枪枪位降低到1700～1900mm，氧气流量调整到10～16Nl/h/t钢，到真空度下降到200～1000Pa和CO+CO2<20％时，提氧枪停止吹氧，增开另一块底吹砖氩气流量0.1Nl/min/t钢，增加搅拌脱碳，当真空度下降到40～80Pa时，根据碳氧平衡计算碳的质量分数为0.015％时，其中氧气利用率为0.38，调小最初使用的底吹砖氩气流量到0.1Nl/min/t钢，增大后使用的底吹砖氩气流量到2Nl/min/t，钢搅拌2分钟，脱碳脱氮结束，根据不同钢种加脱氧剂和渣料完成冶炼超低碳氮不锈钢。
本发明采用上述技术方案，有效解决了VOD冶炼超低碳氮不锈钢时密封不严，钢包吊入罐对准底吹氩气顶头的处理时间长而导致钢水温度下降较大的问题。
具体实施方式
实施例1
一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法，控制单嘴精炼炉的单嘴浸渍管内径和钢包内径之比为0.4，在钢包底部设两块底吹砖，控制钢水温度为1560℃，钢水中碳的质量分数为0.2％，氮的质量分数为0.025％，铬的质量分数为11.3％的初始条件下进行如下步骤：
（1）钢水到站后，将单嘴浸渍管***钢包钢水中400mm处，接通单嘴精炼炉两个底吹氩气管；
（2）抽真空到70000Pa,下氧枪枪位到2000mm，氧气流量为17Nl/h/t钢，其中一块底吹砖氩气流量为0.2Nl/min/t钢，另一块不开，随着CO+CO2质量分数的降低，真空度下降，增加底吹砖氩气流量为1Nl/min/t钢，氧枪枪位降低到1700mm，氧气流量调整到10Nl/h/t钢，到真空度下降到200Pa和CO+CO2<20％时，提氧枪停止吹氧，增开另一块底吹砖氩气流量0.1Nl/min/t钢，增加搅拌脱碳，当真空度下降到40Pa时，根据碳氧平衡计算碳的质量分数为0.015％时，其中氧气利用率为0.38，调小最初使用的底吹砖氩气流量到0.1Nl/min/t钢，增大后使用的底吹砖氩气流量到2Nl/min/t，钢搅拌2分钟，脱碳脱氮结束，根据不同钢种加脱氧剂和渣料完成冶炼超低碳氮不锈钢，根据钢中铬的质量分数冶炼时间为45min。
实施例2
一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法，控制单嘴精炼炉的单嘴浸渍管内径和钢包内径之比为0.45，在钢包底部设两块底吹砖，控制钢水温度为1610℃，钢水中碳的质量分数为0.3％，氮的质量分数为0.005％，铬的质量分数为11.5％的初始条件下进行如下步骤：
（1）钢水到站后，将单嘴浸渍管***钢包钢水中500mm处，接通单嘴精炼炉两个底吹氩气管；
（2）抽真空到60000Pa,下氧枪枪位到2200mm，氧气流量为18Nl/h/t钢，其中一块底吹砖氩气流量为0.2Nl/min/t钢，另一块不开，随着CO+CO2质量分数的降低，真空度下降，增加底吹砖氩气流量为1Nl/min/t钢，氧枪枪位降低到1800mm，氧气流量调整到13Nl/h/t钢，到真空度下降到400Pa和CO+CO2<20％时，提氧枪停止吹氧，增开另一块底吹砖氩气流量0.1Nl/min/t钢，增加搅拌脱碳，当真空度下降到50Pa时，根据碳氧平衡计算碳的质量分数为0.015％时，其中氧气利用率为0.38，调小最初使用的底吹砖氩气流量到0.1Nl/min/t钢，增大后使用的底吹砖氩气流量到2Nl/min/t，钢搅拌2分钟，脱碳脱氮结束，根据不同钢种加脱氧剂和渣料完成冶炼超低碳氮不锈钢，根据钢中铬的质量分数冶炼时间为50min。
实施例3
一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法，控制单嘴精炼炉的单嘴浸渍管内径和钢包内径之比为0.55，在钢包底部设两块底吹砖，控制钢水温度为1630℃，钢水中碳的质量分数为0.35％，氮的质量分数为0.017％，铬的质量分数为11.6％的初始条件下进行如下步骤：
（1）钢水到站后，将单嘴浸渍管***钢包钢水中550mm处，接通单嘴精炼炉两个底吹氩气管；
（2）抽真空到60000Pa,下氧枪枪位到2300mm，氧气流量为18Nl/h/t钢，其中一块底吹砖氩气流量为0.2Nl/min/t钢，另一块不开，随着CO+CO2质量分数的降低，真空度下降，增加底吹砖氩气流量为1Nl/min/t钢，氧枪枪位降低到1900mm，氧气流量调整到12Nl/h/t钢，到真空度下降到500Pa和CO+CO2<20％时，提氧枪停止吹氧，增开另一块底吹砖氩气流量0.1Nl/min/t钢，增加搅拌脱碳，当真空度下降到80Pa时，根据碳氧平衡计算碳的质量分数为0.015％时，其中氧气利用率为0.38，调小最初使用的底吹砖氩气流量到0.1Nl/min/t钢，增大后使用的底吹砖氩气流量到2Nl/min/t，钢搅拌2分钟，脱碳脱氮结束，根据不同钢种加脱氧剂和渣料完成冶炼超低碳氮不锈钢，根据钢中铬的质量分数冶炼时间为54min。
实施例4
一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法，控制单嘴精炼炉的单嘴浸渍管内径和钢包内径之比为0.54，在钢包底部设两块底吹砖，控制钢水温度为1600℃，钢水中碳的质量分数为0.42％，氮的质量分数为0.012％，铬的质量分数为17.5％的初始条件下进行如下步骤：
（1）钢水到站后，将单嘴浸渍管***钢包钢水中600mm处，接通单嘴精炼炉两个底吹氩气管；
（2）抽真空到60000Pa,下氧枪枪位到2100mm，氧气流量为20Nl/h/t钢，其中一块底吹砖氩气流量为0.2Nl/min/t钢，另一块不开，随着CO+CO2质量分数的降低，真空度下降，增加底吹砖氩气流量为1Nl/min/t钢，氧枪枪位降低到1800mm，氧气流量调整到13Nl/h/t钢，到真空度下降到300Pa和CO+CO2<20％时，提氧枪停止吹氧，增开另一块底吹砖氩气流量0.1Nl/min/t钢，增加搅拌脱碳，当真空度下降到60Pa时，根据碳氧平衡计算碳的质量分数为0.015％时，其中氧气利用率为0.38，调小最初使用的底吹砖氩气流量到0.1Nl/min/t钢，增大后使用的底吹砖氩气流量到2Nl/min/t，钢搅拌2分钟，脱碳脱氮结束，根据不同钢种加脱氧剂和渣料完成冶炼超低碳氮不锈钢，根据钢中铬的质量分数冶炼时间为70min。
实施例5
一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法，控制单嘴精炼炉的单嘴浸渍管内径和钢包内径之比为0.58，在钢包底部设两块底吹砖，控制钢水温度为1620℃，钢水中碳的质量分数为0.5％，氮的质量分数为0.01％，铬的质量分数为21.7％的初始条件下进行如下步骤：
（1）钢水到站后，将单嘴浸渍管***钢包钢水中670mm处，接通单嘴精炼炉两个底吹氩气管；
（2）抽真空到70000Pa,下氧枪枪位到2300mm，氧气流量为20Nl/h/t钢，其中一块底吹砖氩气流量为0.2Nl/min/t钢，另一块不开，随着CO+CO2质量分数的降低，真空度下降，增加底吹砖氩气流量为1Nl/min/t钢，氧枪枪位降低到1800mm，氧气流量调整到13Nl/h/t钢，到真空度下降到500Pa和CO+CO2<20％时，提氧枪停止吹氧，增开另一块底吹砖氩气流量0.1Nl/min/t钢，增加搅拌脱碳，当真空度下降到55Pa时，根据碳氧平衡计算碳的质量分数为0.015％时，其中氧气利用率为0.38，调小最初使用的底吹砖氩气流量到0.1Nl/min/t钢，增大后使用的底吹砖氩气流量到2Nl/min/t，钢搅拌2分钟，脱碳脱氮结束，根据不同钢种加脱氧剂和渣料完成冶炼超低碳氮不锈钢，根据钢中铬的质量分数冶炼时间为75min。
Claims (1)
1.一种冶炼超低碳氮不锈钢的方法，其特征在于：控制单嘴精炼炉的单嘴浸渍管内径和钢包内径之比为0.4～0.6，在钢包底部设两块底吹砖，控制钢水温度为1560～1660℃，钢水中碳的质量分数为0.2～0.6%，氮的质量分数为0.005～0.025%，铬的质量分数为11～22%的初始条件下进行如下步骤：
（1）钢水到站后，将单嘴浸渍管***钢包钢水中400～700mm处，接通单嘴精炼炉两个底吹氩气管；
（2）抽真空到70000～50000Pa,下氧枪枪位到2000～2400mm，氧气流量为17 ～20NL/（h·t）钢，其中一块底吹砖氩气流量为0.2NL/(min·t)钢，另一块不开，随着CO+CO2质量分数的降低，真空度下降，增加底吹砖氩气流量为1 NL/(min·t)钢，氧枪枪位降低到1700～1900mm，氧气流量调整到10～16 NL/（h·t）钢，到真空度下降到200～1000Pa和CO+CO2< 20%时，提氧枪停止吹氧，增开另一块底吹砖氩气流量0.1 NL/(min·t)钢，增加搅拌脱碳，当真空度下降到40～80Pa时，根据碳氧平衡计算碳的质量分数为0.015%时，其中氧气利用率为0.38，调小最初使用的底吹砖氩气流量到0.1 NL/(min·t)钢，增大后使用的底吹砖氩气流量到2 NL/(min·t)，钢搅拌2分钟，脱碳脱氮结束，根据不同钢种加脱氧剂和渣料完成冶炼超低碳氮不锈钢。
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